第5章+GIS空间数据库+第5+节+GIS空间时态数据库概述

1、1.时空数据库概述TGIS目前基本上还处于实验阶段，国内外还没有形成TGIS应用系统。其理论主要集中在时空数据模型上。朗兰和克里斯曼在1998年首先给出了TGIS概念设计的框架，然后提出了四种基本的时空数据模型：时空立方体模型。快照模型、基态修正模型和时空复合模型在国内，舒宏和陈军给出了时态对象结构的形式化定义、时态拓扑关系点集的拓扑理论描述和逻辑谓词描述，并设计了面向对象的时空数据模型，讨论了具有连续时间变化的空间实体建模理论。第五部分：地理信息系统时空数据库概述。2.时空数据库系统的主要研究内容1。时空数据的表达。时空数据的更新。从以上分析可以看出，时空建模已经取得了很大的进展，但是地理信

2、息系统的时态问题还远远没有得到解决。在时态地理信息系统的发展过程中，提出了许多时空数据模型。其中，连续快照模型、基态修正模型、时空复合模型、时空立方体模型以及最近发展起来的基于事件的方法和面向对象的方法较为成功。前四种方法比较如下。第五部分是地理信息系统时空数据库概述。二、时空数据库系统的主要研究内容1。连续快照模型快照模型只保留快照数据库中当前数据状态的更新数据，不再保留旧数据的变化值。在连续快照模型中，保存时间段的一系列快照，反映整个空间特征的状态，并且根据需要播放指定时间段的真实片段。因为快照重复存储不变的功能，所以会有大量的数据冗余。由于地籍信息变化频繁，数据量大，这种模型会大大降低系

3、统的效率，因此不适合地籍时空数据建模。第五部分：地理信息系统时空数据库概述；2.时空数据库系统的主要研究内容；2.地面状态校正模型(底图叠加模型)为了避免连续快照模型重复记录和存储每个未改变部分的快照特征，地面状态校正模型以一定的时间间隔采样，只存储一定时间的数据状态(地面状态)，地面状态校正模型的每个对象只需要存储一次，每次改变只需要记录较少的数据；同时，它仅在事件发生或对象改变时存储在系统中，并且时间分辨率标度值完全对应于事件发生的时间。它具有较少的数据冗余，具有一定的索引机制或其他时空分析方法，是一种理想的时空数据模型。鉴于地籍信息管理的主要环节发生变化，具有变化频繁、信息量大、时空拓扑

4、关系特定等特点，该模型可作为地籍时空数据库设计的基础。第五部分，地理信息系统时空数据库概述；2、时空数据库系统的主要研究内容；3.时空复合模型以相同的时空过程将空间划分为最大的公共时空单元，每次时空对象发生变化，都会在整个空间中产生一个新的对象。一个物体把整个空间的变化部分作为它的空间属性，把变化部分的历史作为它的时间属性。时空单位中的时空过程可以用关系表来表示。如果时空单元被分割，新的元组被用来反映新的空间单元。每当时空过程发生变化时，关系表中一个新的时间段列表被用来表达具有静态属性的动态时空变化过程。这种方法数据冗余少，但频繁修改数据项中对象的标识符比较复杂，涉及多层次的关系链，因此必须逐

5、个修改。第5节地理信息系统时空数据库概述，2。时空数据库系统的主要研究内容。时空立方体模型通过表达二维图形沿着时间的第三维度发展变化的过程，展示了世界平面位置随时间的演变；给定时间位置值，可以从3D立方体获得相应的截面。该模型还可以扩展到表达三维空间随时间变化的过程。然而，随着数据量的增加，立方体的操作将变得越来越复杂，以至于最终将变得无法处理。第5节地理信息系统时空数据库概述，4。时空数据库的一些基本概念1。存在时间，地理实体存在于客观世界的时间。有效时间，地理实体具有某些属性的时间。事务时间，地理对象存在于数据库中的时间，也称为数据库时间4。用户定义的时间，相当于一般属性特征项，其具体含义

6、由用户定义。5.当前时间，客观世界中的当前时间。6.改变时间。当前数据库时间表示为状态改变的时间。7.开始时间，时间对象的开始时间单位。8.结束时间，时间对象的结束时间单位。9.永久时间，代表时间轴的结束时间单位。10.历史数据库，记录现实世界中地理实体的历史状态。用有效时间标记实体状态，称为历史数据库。11.回滚数据库，记录数据库活动状态，并用事务时间标记对象状态。12.双倍时间数据库。一种数据库，记录数据的有效时间和交易时间，并存储数据的历史变化和数据库的运行状态。通常，我们简单地将时变数据管理中涉及的数据库称为时态数据库，它们的时间标记可以是有效时间或事务时间。第5节地理信息系统时空数据库概述，1。简述空间数据库的概念和特点。2.